JP2011256109A - 酸化バナジウムを使用することにより暗色化できる透明ガラスセラミック - Google Patents
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Abstract
【解決手段】酸化バナジウムの添加により暗色化でき、主要結晶相として高温石英混晶を含有する透明ガラスセラミックであって、不可避の痕跡量を除いて化学調質剤である酸化ヒ素および/または酸化アンチモンを含有せず、かつ暗色化されたガラスセラミックは、4mm厚のガラスセラミックにおいて可視範囲でτ<5%の光透過率を有し、1600nmで65%を上回るIR透過率を示し、この透過が、着色酸化物である酸化バナジウムと少なくとも1種のガラス溶融物へ添加された固体、液体および/または気体還元剤とを組み合わせることにより達成される、透明ガラスセラミック。
【選択図】なし
Description
Li2O 2.5〜5.5
Na2O 0〜3.0
K2O 0〜3.0
ΣNa2O+K2O 0〜4.0
MgO 0〜3.0
CaO 0〜2.5
SrO 0〜2.0
BaO 0〜3.5
ZnO 0〜3.5
Al2O3 18〜27
SiO2 52〜75
TiO2 1.2〜5.5
ZrO2 0〜3.0
SnO2 <1.0
ΣTiO2+ZrO2+SnO2 2.0〜6.0
P2O5 0〜8.0。
Li2O 3.0〜4.5
Na2O 0〜1.5
K2O 0〜1.5
ΣNa2O+K2O 0.2〜2.0
MgO 0〜2.0
CaO 0〜2.0
SrO 0〜2.0
BaO 0〜3.0
ZnO 0〜2.5
Al2O3 19〜23
SiO2 52〜70
TiO2 1.5〜5.3
ZrO2 0〜2.4
SnO2 <0.5
ΣTiO2+ZrO2+SnO2 2.5〜5.5
P2O5 0〜8.0。
Li2O 3.2〜4.5
Na2O 0〜1.0
K2O 0〜1.0
ΣNa2O+K2O 0.2〜1.5
MgO 0〜1.5
CaO 0〜1.0
SrO 0〜1.5
BaO 0〜2.5
ZnO 0〜2.5
Al2O3 20〜25
SiO2 60〜72
TiO2 1.5〜5.3
ZrO2 0〜2.4
SnO2 <0.6
ΣTiO2+ZrO2+SnO2 2.5〜5.5
P2O5 0〜3.0。
Li2O 3.2〜4.5
Na2O 0〜1.0
K2O 0〜1.0
ΣNa2O+K2O 0.2〜1.5
MgO 0〜2.0
CaO 0〜1.0
SrO 0〜1.5
BaO 0〜2.0
ZnO 0〜2.5
Al2O3 19〜23
SiO2 62〜72
TiO2 1.5〜5.3
ZrO2 0〜2.5
SnO2 <0.6
ΣTiO2+ZrO2+SnO2 2.5〜5.5
P2O5 0〜2.0。
Li2O 3.2〜4.5
Na2O 0〜1.0
K2O 0〜1.0
ΣNa2O+K2O 0.2〜1.5
MgO 0〜1.5
CaO 0〜1.0
SrO 0〜1.5
BaO 0〜2.0
ZnO 0〜2.0
Al2O3 20〜23
SiO2 62〜70
TiO2 1.5〜5.0
ZrO2 0〜2.4
SnO2 <0.4
ΣTiO2+ZrO2+SnO2 2.5〜5.5
P2O5 0〜3.0。
Claims (29)
- 酸化バナジウムの添加により暗色化でき、主要結晶相として高温石英混晶を含有する透明ガラスセラミックであって、該透明ガラスセラミックは、不可避の痕跡量を除いて化学調質剤である酸化ヒ素および/または酸化アンチモンを含有せず、かつ暗色化されたガラスセラミックは、4mm厚のガラスセラミックにおいて可視範囲でτ<5%の光透過率を有し、1600nmで65%を上回るIR透過率を示し、この透過が、着色酸化物である酸化バナジウムと少なくとも1種のガラス溶融物へ添加された固体、液体および/または気体還元剤とを組み合わせることにより達成されることを特徴とする、前記透明ガラスセラミック。
- 透明で無着色のガラスセラミックがτ>80%の可視範囲の光透過率を有することを特徴とする、請求項1に記載のガラスセラミック。
- 着色酸化物である酸化バナジウムと少なくとも1種のガラス溶融物へ添加された固体、液体または気体還元剤とを組み合わせることにより暗色化されたガラスセラミックが、4mm厚のガラスセラミックにおいて、可視範囲でτ<2.5%の光透過率を有し、1600nmで70%を上回るIR透過率を示すことを特徴とする、請求項1に記載のガラスセラミック。
- ガラスセラミックの少ない気泡数を達成するために、少なくとも1種の任意の化学的調質剤、例えばSnO2、CeO2、スルフェート化合物、またはクロライド化合物をガラス溶融物へ添加しかつ/またはガラス溶融物を例えば減圧および/または高温により物理的に調質することを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載のガラスセラミック。
- 以下の組成(質量%、酸化物に対して):
Li2O 2.5〜5.5
Na2O 0〜3.0
K2O 0〜3.0
ΣNa2O+K2O 0〜4.0
MgO 0〜3.0
CaO 0〜2.5
SrO 0〜2.0
BaO 0〜3.5
ZnO 0〜3.5
Al2O3 18〜27
SiO2 52〜75
TiO2 1.2〜5.5
ZrO2 0〜3.0
SnO2 <1.0
ΣTiO2+ZrO2+SnO2 2.0〜6.0
P2O5 0〜8.0
を有し、V2O5 0.02〜0.6質量%を添加し、場合により、着色の促進と特定の色位置の確立のために、付加的な色彩付与成分、例えばCr、Mn、Fe、Co、Cu、Ni、SeまたはCl化合物を添加して暗色化することができ、透明ガラスセラミックはV2O5を含有しないことを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項に記載のガラスセラミック。 - 酸化バナジウムによる暗色化と透明ガラスセラミックの僅かな天然色との実現の利点を組み合わせるために、TiO2含量が3質量%を下回り、有利に2.5質量%を下回ることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項に記載のガラスセラミック。
- 還元剤が、組成物成分SnO2、金属、炭素および/または酸化可能な炭素化合物および/または金属化合物であり、還元剤を有利にガラス溶融物の出発混合物へ添加することを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項に記載のガラスセラミック。
- 還元剤が、フォーミングガスおよび/または他の水素含有気体であり、還元剤を有利にガラス溶融物へ導入または通過させることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項に記載のガラスセラミック。
- 処理温度VAを下回る失透上限を有する高い失透抵抗性示し、以下の組成(質量%、酸化物に対する):
Li2O 3.0〜4.5
Na2O 0〜1.5
K2O 0〜1.5
ΣNa2O+K2O 0.2〜2.0
MgO 0〜2.0
CaO 0〜2.0
SrO 0〜2.0
BaO 0〜3.0
ZnO 0〜2.5
Al2O3 19〜23
SiO2 52〜70
TiO2 1.5〜5.3
ZrO2 0〜2.4
SnO2 <0.5
ΣTiO2+ZrO2+SnO2 2.5〜5.5
P2O5 0〜8.0
を有し、V2O5 0.02〜0.6質量%を添加することにより暗色化が達成できることを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項に記載のガラスセラミック。 - 熱膨張ならびに圧縮および圧縮応力の変化に対して高い温度/時間負荷容量を示し、以下の組成(質量%、酸化物に対する):
Li2O 3.2〜4.5
Na2O 0〜1.0
K2O 0〜1.0
ΣNa2O+K2O 0.2〜1.5
MgO 0〜1.5
CaO 0〜1.0
SrO 0〜1.5
BaO 0〜2.5
ZnO 0〜2.5
Al2O3 20〜25
SiO2 60〜72
TiO2 1.5〜5.3
ZrO2 0〜2.4
SnO2 <0.6
ΣTiO2+ZrO2+SnO2 2.5〜5.5
P2O5 0〜3.0
を有し、V2O5 0.02〜0.5質量%の添加により暗色化が達成できることを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項に記載のガラスセラミック。 - 良好な耐化学薬品性を示し、以下の組成(質量%、酸化物に対する):
Li2O 3.2〜4.5
Na2O 0〜1.0
K2O 0〜1.0
ΣNa2O+K2O 0.2〜1.5
MgO 0〜2.0
CaO 0〜1.0
SrO 0〜1.5
BaO 0〜2.0
ZnO 0〜2.5
Al2O3 19〜23
SiO2 62〜72
TiO2 1.5〜5.3
ZrO2 0〜2.5
SnO2 <0.6
ΣTiO2+ZrO2+SnO2 2.5〜5.5
P2O5 0〜2.0
を有し、V2O5 0.02〜0.5質量%の添加により暗色化が達成できることを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項に記載のガラスセラミック。 - 温度/時間負荷に相対して透過率が非常に安定であり、以下の組成(質量%、酸化物に対する):
Li2O 3.2〜4.5
Na2O 0〜1.0
K2O 0〜1.0
ΣNa2O+K2O 0.2〜1.5
MgO 0〜1.5
CaO 0〜1.0
SrO 0〜1.5
BaO 0〜2.0
ZnO 0〜2.0
Al2O3 20〜23
SiO2 62〜70
TiO2 1.5〜5.0
ZrO2 0〜2.4
SnO2 <0.4
ΣTiO2+ZrO2+SnO2 2.5〜5.5
P2O5 0〜3.0
を有し、V2O5 0.02〜0.3質量%を添加することにより暗色化が達成できることを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項に記載のガラスセラミック。 - ガラスセラミックが技術的にBaO不含であることを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項に記載のガラスセラミック。
- ガラスセラミックが、付加的な熱処理により、ケアタイト混晶を含有するガラスセラミックへと変換することを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項に記載のガラスセラミック。
- 酸化バナジウムを添加することにより暗色化でき、主要結晶相として高温石英混晶を含有する透明ガラスセラミックの製法であって、不可避の痕跡量を除いて化学調質剤である酸化ヒ素および/または酸化アンチモンを省き、かつ4mm厚のガラスセラミックにおいて、可視範囲でτ<5%の光透過率および1600nmで65%を上回るIR透過性を有する暗色化ガラスセラミックを、着色酸化物である酸化バナジウムと少なくとも1種のガラス溶融物へ添加された固体、液体および/または気体還元剤とを組み合わせることにより達成する前記製法。
- 透明無色の4mm厚ガラスセラミックにおいて、可視範囲でτ>80%の光透過率が達成されることを特徴とする、請求項15に記載のガラスセラミックの製法。
- 着色酸化物である酸化バナジウムと少なくとも1種のガラス溶融物へ添加された固体、液体または気体還元剤とを組み合わせることにより暗色化した4mm厚ガラスセラミックにおいて、可視範囲でτ<2.5%の光透過率および1600nmで70%を上回るIR透過率が確立されることを特徴とする、請求項15に記載のガラスセラミックの製法。
- ガラスセラミックの低い気泡数を達成するために、少なくとも1種の任意の化学調質剤、例えばSnO2、CeO2、スルフェート化合物またはクロライド化合物をガラス溶融物へ添加し、かつ/またはガラス溶融物を例えば減圧および/または高温で物理的に調質することを特徴とする、請求項15から17までのいずれか1項に記載のガラスセラミックの製法。
- 以下の組成(質量%、酸化物に対する):
Li2O 2.5〜5.5
Na2O 0〜3.0
K2O 0〜3.0
ΣNa2O+K2O 0〜4.0
MgO 0〜3.0
CaO 0〜2.5
SrO 0〜2.0
BaO 0〜3.5
ZnO 0〜3.5
Al2O3 18〜27
SiO2 52〜75
TiO2 1.2〜5.5
ZrO2 0〜3.0
SnO2 <1.0
ΣTiO2+ZrO2+SnO2 2.0〜6.0
P2O5 0〜8.0
を使用し、V2O5 0.02〜0.6質量%を添加し、場合により、着色の促進と特定の色位置の確立のために付加的な色彩付与成分、例えばCr、Mn、Fe、Co、Cu、Ni、SeまたはCl化合物を添加して暗色化を達成し、透明ガラスセラミックの場合はV2O5を添加しないことを特徴とする、請求項15から18までのいずれか1項に記載のガラスセラミックの製法。 - 酸化バナジウムによる暗色化と透明ガラスセラミックの僅かな天然色との実現の利点を組み合わせるために、3質量%を下回るTiO2含量、有利に2.5質量%を下回るTiO2含量に調節することを特徴とする、請求項15から19までのいずれか1項に記載のガラスセラミックの製法。
- 組成物成分SnO2、金属、炭素および/または酸化可能な炭素化合物および/または金属化合物を還元剤として使用し、還元剤を有利にガラス溶融物の出発混合物へ添加することを特徴とする、請求項15から20までのいずれか1項に記載のガラスセラミックの製法。
- フォーミングガスおよび/または他の水素含有気体を還元剤として使用し、還元剤を有利にガラス溶融物へ導入または通過させることを特徴とする、請求項15から21までのいずれか1項に記載の製法。
- 処理温度VAを下回る失透上限を有する高い失透抵抗性示し、以下の組成(質量%、酸化物に対する):
Li2O 3.0〜4.5
Na2O 0〜1.5
K2O 0〜1.5
ΣNa2O+K2O 0.2〜2.0
MgO 0〜2.0
CaO 0〜2.0
SrO 0〜2.0
BaO 0〜3.0
ZnO 0〜2.5
Al2O3 19〜23
SiO2 52〜70
TiO2 1.5〜5.3
ZrO2 0〜2.4
SnO2 <0.5
ΣTiO2+ZrO2+SnO2 2.5〜5.5
P2O5 0〜8.0
を使用し、V2O5 0.02〜0.6質量%を添加することにより暗色化を達成することを特徴とする、請求項15から22までのいずれか1項に記載のガラスセラミックの製法。 - 熱膨張ならびに圧縮および圧縮応力の変化に関する高温/時間負荷容量を示し、以下の組成(質量%、酸化物に対する):
Li2O 3.2〜4.5
Na2O 0〜1.0
K2O 0〜1.0
ΣNa2O+K2O 0.2〜1.5
MgO 0〜1.5
CaO 0〜1.0
SrO 0〜1.5
BaO 0〜2.5
ZnO 0〜2.5
Al2O3 20〜25
SiO2 60〜72
TiO2 1.5〜5.3
ZrO2 0〜2.4
SnO2 <0.6
ΣTiO2+ZrO2+SnO2 2.5〜5.5
P2O5 0〜3.0
を使用し、V2O5 0.02〜0.5質量%の添加により暗色化を達成することを特徴とする、請求項15から23までのいずれか1項に記載のガラスセラミックの製法。 - 良好な耐化学薬品性を有し、以下の組成(質量%、酸化物に対する):
Li2O 3.2〜4.5
Na2O 0〜1.0
K2O 0〜1.0
ΣNa2O+K2O 0.2〜1.5
MgO 0〜2.0
CaO 0〜1.0
SrO 0〜1.5
BaO 0〜2.0
ZnO 0〜2.5
Al2O3 19〜23
SiO2 62〜72
TiO2 1.5〜5.3
ZrO2 0〜2.5
SnO2 <0.6
ΣTiO2+ZrO2+SnO2 2.5〜5.5
P2O5 0〜2.0
を使用し、V2O5 0.02〜0.5質量%の添加により暗色化を達成することを特徴とする、請求項15から24までのいずれか1項に記載のガラスセラミックの製法。 - 温度/時間負荷に相対して非常に安定した透過率を示し、以下の組成(質量%、酸化物に対する):
Li2O 3.2〜4.5
Na2O 0〜1.0
K2O 0〜1.0
ΣNa2O+K2O 0.2〜1.5
MgO 0〜1.5
CaO 0〜1.0
SrO 0〜1.5
BaO 0〜2.0
ZnO 0〜2.0
Al2O3 20〜23
SiO2 62〜70
TiO2 1.5〜5.0
ZrO2 0〜2.4
SnO2 <0.4
ΣTiO2+ZrO2+SnO2 2.5〜5.5
P2O5 0〜3.0
を使用し、V2O5 0.02〜0.3質量%を添加することにより暗色化を達成することを特徴とする、請求項15から25までのいずれか1項に記載のガラスセラミックの製法。 - 不可避の痕跡量を除いて、ガラスセラミックの製造にBaOを使用しないことを特徴とする、請求項15から26までのいずれか1項に記載のガラスセラミックの製法。
- ガラスセラミックを、付加的な熱処理により、ケアタイト混晶を含有するガラスセラミックに変換することを特徴とする、請求項15から27までのいずれか1項に記載のガラスセラミックの製法。
- 耐火ガラス、煙突の点検窓または調理具として透明な形で、ホブとしておよびウェハステージ用の基体材料または望遠鏡のミラーサポーターとして暗色化した形で使用することを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項に記載のガラスセラミックの使用。
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